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现代电子计算机和虚拟现实技术的发展,使虚拟现实技术应用在航海模拟器上成为可能。在航海模拟器上使用虚拟现实技术来模拟真实船舶航行的气象环境,对船员在各种环境下的船舶驾驶培训有重要意义。航海模拟器中的气象仿真,主要是对雨、雪、雾的仿真。本文结合不同等级的气象标准数据,运用粒子系统来模拟雨雪效果,使用设置水平能见度的方法来仿真海雾,以此得到较为逼真的气象仿真场景。本文首先介绍了粒子系统的类型以及组成部分,同时阐述了图形处理器的发展和流水线实现过程;然后结合气象等级划分的数据,建立气象仿真因子之间的关系式,为实现最终仿真效果做准备;同时使用空气动力学和粒子系统的基本方法,建立雨滴在降落过程中的运动方程,并采用纹理贴图提高画面的真实感;最后对粒子的生成和销毁使用新的方法以提高降雨仿真场景的帧率。对于降雪,采用和降雨类似的方法,适当改变运动方程的参数和粒子纹理来实现仿真效果;海雾则通过它与水平能见度的关系式,得到在不同能见度条件下的海雾仿真视景。最终得到的雨雪雾在航海模拟器的虚拟场景中都能流畅运行,仿真场景的真实感较强。